Confronto fra caratteristiche chimiche e sensoriali di Sangiovese

Confronto fra caratteristiche chimiche e sensoriali di Sangiovese e Cabernet Franc vinificati in anfora e in acciaio Tania Martellini Dip. di Chimica «Ugo Schiff» – Università degli Studi di Firenze La Terracotta e il Vino 2018 - Antica Fornace Agresti, Impruneta, 24 -25 Novembre 2018

Anteprima del progetto →Terracotta e Vino 2016 «Influenza della fermentazione e dell’affinamento in giara sulle caratteristiche del vino»

Collaborazione con: TEAM DI RICERCA MULTIDISCIPLINARE Dip. Chimica «Ugo Schiff» – Università degli Studi di Firenze Laboratorio di Microanalisi di Agraria- DISPAAUniversità degli Studi di Firenze Consorzio interuniversitario per lo Sviluppo dei sistemi a Grande Interfase (CSGI) – Firenze Centro di Ricerca di Risonanze Magnetiche (CERM) – Firenze Analytical FOOD - Firenze Influenza della vinificazione in anfora sulle caratteristiche sensoriali del vino

Perché usare la terracotta? • Immagine legata a tecnologie della tradizione • Utilizzo di un materiale di origine Caratterizzazione dell’immagine di un’azienda naturale • Lavorazione artigianale • Permeabilità all’ossigeno simile al legno (micro-ossigenazione) Strumento enologico interessante • Buon isolamento termico • Minima cessione aromatica al vino (rispetto delle caratteristiche varietali del vino passato nel legno)

Scopo della ricerca Studiare con un approccio scientifico potenzialità e limiti della vinificazione in anfora : • Valutazione dell’influenza della temperatura di cottura dell’anfora sulle proprietà sensoriali del vino • Valutazione dell’influenza della micro-ossigenazione dell’anfora sul vino monitorando le caratteristiche di porosità della terracotta nel corso della vinificazione • Valutazione dell’effettivo contributo della terracotta al profilo aromatico e minerale del vino usando come termine di paragone l’acciaio ( «testimone» ).

Il progetto Argilla di Impruneta Anfore «scure» T= 1050 °C ; t= 70 h Anfora «chiare» T= 900°C ; t= 78 h

Il progetto Cabernet Sangiovese Vendemmia 2016 Acciaio Anfora «chiara» Anfora «scura» Acciaio Post-Fermentazione (fine ottobre 2016) Metà affinamento (inizio maggio 2017) Post- affinamento (fine giugno 2017) Anfora «chiara» Anfora «scura»

Materiali e metodi: analisi sui campioni di vino ICP-OES Optima 2000 Perkin Elmer (DISPAA) Spettrometro NMR Bruker Bio. Spin 400 MHz (CERM) Analisi dei metalli mediante ICP-OES Analisi della componente aromatica del vino mediante HS-SPME-GC-MS Gas cromatografo Trace GC + Trace DSQ Thermo. Finnigan + CTC Analytics Combi. PAL (Analytical Food) Analisi NMR Nuovo approccio metabolomico sui campioni di vino

Materiali e metodi: studio delle caratteristiche dell’ anfora CAMPIONAMENTI: 1. Prima della vinificazione 2. Dopo la prima svinatura (Ottobre 2016) 3. Dopo affinamento (Giugno 2017) Gas-porosimetria Risalita capillare Cinetica di asciugatura Permeabilità al vapore acqueo ���� =�� /√�� ∗ Analisi non distruttive : informazioni preliminari Gas-porosimetro Coulter SA 3100 (CSGI)

Materiali e metodi: studio delle caratteristiche dell’ anfora CAMPIONAMENTI: 1. Prima della vinificazione 2. Dopo la prima svinatura (Ottobre 2016) 3. Dopo affinamento (Giugno 2017) Campioni di giara post-vinificazione Sangiovese scura Sangiovese chiara Cabernet scura Cabernet chiara Coefficiente di assorbimento capillare medio di 0, 005 -0, 006 g/cm 2 s 1/2 Coefficiente di assorbimento capillare medio di 0, 001 g/cm 2 s 1/2 Riduzione del coefficiente → Manifestazione di un cambiamento delle caratteristiche chimico-fisiche relative alla porosità del materiale

Materiali e metodi: studio delle caratteristiche dell’ anfora CAMPIONAMENTI: 1. Prima della vinificazione 2. Dopo la prima svinatura (Ottobre 2016) 3. Dopo affinamento (Giugno 2017) Campioni di giara post-vinificazione Cinetica di asciugatura e permeabilità al vapor d’acqua conferma quanto determinato con la risalita capillare Sangiovese scura Cabernet scura Differenza marcata tra la permeabilità della giara per la vinificazione con Sangiovese e quella con Cabernet Sangiovese chiara Cabernet chiara

Gas-porosimetria: misura di area specifica (BET) • Metodo BET sviluppato da Brauner, Emmett e Teller • Area superficiale solido correlata ad un gas che si adsorbe sulla superficie • Isoterme tipiche dei mesopori (150 -2 nm) con l’isteresi • L’isteresi e la BET aumentano soprattutto per il Cabernet vinificato in anfora chiara

Gas-porosimetria: misura di area specifica (BET) Tecnica distruttiva Metodo BET adsorbimento multistrato: Informazioni sulla porosità del materiale (area specifica m 2/g) dal volume di azoto adsorbito dalla superficie del campione. Gas-porosimetro Coulter SA 3100 (CSGI) Valori di BET simili Pre-vinificazione Valori di BET superiori nelle anfore chiare => più porose Valori di BET più elevati => il residuo di vino si inserisce nei pori creando uno sviluppo di superficie Prima Svinatura Post-Vinificazione Effetto pronunciato soprattutto nel Cabernet

Analisi degli aromi Estrazione in fase solida nello spazio di testa HS-SPME-GC-MS Fibra SPME Supelco 50/30 µm DVB/Carboxen/PDMS Satble. Flex Metodo di acquisizione: Full Scan nel range di massa da 30 a 350 Relative Area Over Threshold [Zhu et al 2015] Area del composto in % sul totale diviso il relativo Odor Detection Threshold

Analisi degli aromi: Post Fermentazione (Ottobre 2016) Non c’è molta differenza tra acciaio e anfora Aromi varietali comuni : Terpeni e Norisoprenoidi (floreale) Basso ODT Aroma Enhancer Linalolo β- Citronellolo β- Damascenone Aromi secondari (fermentativi): esteri alcoli e acidi (note fruttate) Etil butanoato Etil esanoato (Caproato) Solo Sangiovese α- terpineolo Isoamil acetato Etil ottanoato Solo Cabernet Metil-ottanoato

Analisi degli aromi: Metà Affinamento (Maggio 2017) • Trend meno definito dei RAOT prodotto ancora in fase di evoluzione • Il Sangiovese presenta un numero maggiore di composti (acido butirrico e fufurale) ASPRO AMARO E TOSTATO Presenza di alcoli a catena corta (odore pungente) e di acidi grassi che poi si esterificheranno nel corso dell’affinamento

Analisi degli aromi: Post Affinamento (Giugno 2017) • Aumenta il numero degli aromi (esteri) • RAOT più elevati per aromi varietali ed esteri • Aumentano i RAOT di: acido esanoico (ERBACEO) feniletanolo (PEONIA) • Fenoli volatili: 4 -etil guaiacolo e 4 etil-fenolo Trend ben definito nei RAOT Non c’è differenza sostanziale tra Anfora chiara e Anfora Scura Maggiore differenza tra i RAOT in anfora e acciaio nel Cabernet rispetto al Sangiovese “CULTIVAR DIPENDENZA” La vinificazione in anfora esalta maggiormente il profilo aromatico del Cabernet

Il contenuto totale dei metalli aumenta nel corso della vinificazione Poca differenza tra anfora chiara e anfora scura nel vino affinato 1600 Cabernet Franc- ∑ Metalli 1600 Acciaio 1200 800 1200 Anfora Chiara Anfora Scura 800 Sangiovese - ∑ Metalli Acciaio Anfora Chiara Anfora Scura 400 0 ppm Analisi dei metalli 0 Post Fermentazione Metà Affinamento Fine Affinamento Per il Cabernet: Contenuto totale di metalli in anfora minore rispetto a quello in acciaio Contributo della micro-ossigenazione del vino in anfora più evidente rispetto al Sangiovese

Analisi dei metalli: la micro-ossigenazione 160 Cabernet Franc - S Anfora Chiara Anfora Scura 120 ppm Acciaio 80 40 0 160 Metà Affinamento Sangiovese - S ppm 120 Fine Affinamento Acciaio Anfora Chiara Anfora Scura 80 40 0 Metà Affinamento Fine Affinamento Trend dello zolfo: Esempio della micro-ossigenazione dell’anfora

Analisi NMR Report Wine Profiling Metaboliti quantificati con il tool Bruker Wine Profiling • alcool totale • acido formico • tav • metanolo • 2, 3 -butandiolo • etanolo vol. • 2 -feniletanolo • glicerolo • • fruttosio 3 -metilbutanolo • arabinosio • acetaldeide • zuccheri totali (prima dell’inversione) • acido galatturonico • acido succinico • glicerolo/etanolo • prolina • acido caftarico • epicatechina • acido gallico • acido shikimico • trigonellina • zuccheri non riduttori • acido tartarico • acido malico • acido lattico • valore energetico • acido aceticoacetoina • etilacetato Le analisi sui metaboliti confermano i valori ottenuti da analisi di routine sul vino effettuate con metodi classici

Analisi NMR: trattazione statistica PCA (Principal Component Analysis) • Discriminazione tra anfora e acciaio molto buona (accuratezza 87. 5% ) • Discriminazione tra anfora chiara e acciaio e tra anfora OPLS (Orthogonal Projections to Latent Structures) Giara vs Acciaio scura e acciaio molto buona (accuratezza 86. 6% e 92. 3% ) • Scarsa discriminazione tra anfora chiara e anfora scura ( accuratezza 15. 4% ) Anfora Chiara vs Anfora Scura

Conclusioni: Effetti sulla porosità • La prima svinatura non influisce sulla porosità dell’anfora • Variazione della porosità dell’anfora dopo l’affinamento specialmente per il Cabernet • La micro-ossigenazione sembra avere un effetto maggiore sul Cabernet rispetto al Sangiovese

Conclusioni: Effetti sulle caratteristiche aromatiche del vino • La temperatura di cottura dell’anfora non influenza in modo significativo il profilo aromatico, minerale e metabolomico del vino • La composizione del vino dopo la prima svinatura (ottobre 2016) e primo affinamento (maggio 2017) non mostra differenze tra anfora e acciaio • Differenze importanti si notano fra anfora e acciaio dopo l’ultimo affinamento (giugno 2017) che risultano cultivar dipendenti

Si Ringraziano tutti coloro che hanno partecipato alla realizzazione di questa ricerca In particolare A. Cincinelli, L. Sposato, C. Guerranti, C. Marinelli, M. Fortini, R. Giorgi, S. Pucci, A. Ciaccio, L. Tenori, G. Meoni, F. Bartoletti, C. Luchinat, P. Baglioni, L. Lepri Il Castello del Trebbio

Grazie per l’attenzione!!!!! !

Analisi NMR

Analisi NMR Report NMR piuttosto complesso…. . solo alcune parti-…. .

Gas-porosimetria: misura di area specifica (BET) Tecnica distruttiva Metodo BET adsorbimento multistrato: Informazioni sulla porosità del materiale (area specifica m 2/g) dal volume di azoto adsorbito dalla superficie del campione. Gas-porosimetro Coulter SA 3100 (CSGI) • Valori di BET Pre-vinificazione → superiori per le anfore chiare più porose • Valori di BET Prima svinatura e Pre-vinificazione → sono simili, la svinatura non influisce • Valori di BET Post-affinamento più elevati → il residuo di vino si inserisce nei pori creando uno sviluppo di superficie • Effetto pronunciato soprattutto per il Cabernet vinificato in anfora chiara

Il progetto